前言
在前面几篇文章，说了关于OC中的内存布局、内存管理方案、以及MRC情况下的retainCount、retain、release，但是MRC也已经是过去式了，这次来说说ARC。
从MRC到ARC的变化 就取决于@autoreleasepool。
@autoreleasepool 自动释放池：
管理内存的池，把不需要的对象放在自动释放池中，自动释放(延迟释放)这个池子内的对象。
@autoreleasepool的应用场景:
- 存在大量临时变量的时候
- 非UI操作，如：命令行
- 自己创建辅助线程
从哪开始
AutoreleasePool创建和释放
我们可以在工程中随便找个地方打个断点
po [NSRunLoop currentRunLoop]
image.png
- App启动后，苹果在主线程 RunLoop 里注册了两个 Observer，其回调都是 _wrapRunLoopWithAutoreleasePoolHandler()。
- 第一个 Observer 监视的事件是 Entry(即将进入Loop)，其回调内会调用 _objc_autoreleasePoolPush() 创建自动释放池。其 order 是-2147483647，优先级最高，保证创建释放池发生在其他所有回调之前。
- 第二个 Observer 监视了两个事件： BeforeWaiting(准备进入休眠) 时调用_objc_autoreleasePoolPop() 和 _objc_autoreleasePoolPush() 释放旧的池并创建新池；Exit(即将退出Loop) 时调用 _objc_autoreleasePoolPop() 来释放自动释放池。这个 Observer 的 order 是 2147483647，优先级最低，保证其释放池子发生在其他所有回调之后。
- 在主线程执行的代码，通常是写在诸如事件回调、Timer回调内的。这些回调会被 RunLoop 创建好的 AutoreleasePool 环绕着，所以不会出现内存泄漏，开发者也不必显示创建 Pool 了。
也就是说AutoreleasePool创建是在一个RunLoop事件开始之前(push)，AutoreleasePool释放是在一个RunLoop事件即将结束之前(pop)。
AutoreleasePool里的Autorelease对象的加入是在RunLoop事件中，AutoreleasePool里的Autorelease对象的释放是在AutoreleasePool释放时。
以上内容参考自这位老哥
查看@autoreleasepool{ }编译成C++代码
使用编译器clang编译main.m转化成main.cpp文件（在终端：clang -rewrite-objc main.m）
$ cd main.m所在文件夹
$ clang -rewrite-objc main.m -o main.cpp
image.png
会在原有路径下生成一个main.cpp，点开之后我们可以找到如下代码：
image.png
可知：main函数在c++中被编译成了上图中的模样，核心重点一看就知道是这个
__AtAutoreleasePool，在当前代码直接搜索，很容易就能找到下面这些代码
image.png
注意：这里的~是C++的析构函数(destructor) 与构造函数相反，当对象脱离其作用域时（例如对象所在的函数已调用完毕），系统自动执行析构函数。
从上图我们可以找到两个东西，从名字也很浅显，一个进池子一个出池子
objc_autoreleasePoolPush
objc_autoreleasePoolPop
结合上面的注意点，我觉得可以先这么总结一下
@autoreleasepool，就是把在它作用域(就是"{}")中的代码，先push进去，然后等这些代码都干完活了，再把他们pop出去。
走进源码
我们先看一下这个 objc_autoreleasePoolPush
void *
objc_autoreleasePoolPush(void)
{
return AutoreleasePoolPage::push();
}
这里出现了一个AutoreleasePoolPage，且语法是C++的语法。我们这里先看看这个AutoreleasePoolPage是何方神圣。
AutoreleasePoolPage
我们先看看变量声明
class AutoreleasePoolPage
{
# define EMPTY_POOL_PLACEHOLDER ((id*)1)
# define POOL_BOUNDARY nil
static pthread_key_t const key = AUTORELEASE_POOL_KEY;
static uint8_t const SCRIBBLE = 0xA3; // 0xA3A3A3A3 after releasing
static size_t const SIZE =
#if PROTECT_AUTORELEASEPOOL
PAGE_MAX_SIZE; // must be multiple of vm page size
#else
PAGE_MAX_SIZE; // 4096字节 size and alignment, power of 2
#endif
static size_t const COUNT = SIZE / sizeof(id);
magic_t const magic; // 4*4字节 用来校验 AutoreleasePoolPage 的结构是否完整；
id *next; // 8字节 指向最新添加的 autoreleased 对象的下一个位置，初始化时指向 begin() ；
pthread_t const thread; // 8字节 指向当前线程；
AutoreleasePoolPage * const parent; // 8字节，指向父结点，第一个结点的 parent 值为 nil ；双向链表上一个节点
AutoreleasePoolPage *child; //8字节, 指向子结点，最后一个结点的 child 值为 nil ；双向链表下一个节点
uint32_t const depth; // 4字节，代表深度，从 0 开始，往后递增 1；
uint32_t hiwat; // 4字节 ， 代表 high water mark 。
//这几个加起来是56字节
...
}
image.png
由上图可以看到AutoreleasePoolPage的大小为4096字节，其中自身变量占用56个字节。
这里可以来验证一下。
这里先介绍一下这个函数，这个可以打印当前AutoreleasePool中Page的状态
void
_objc_autoreleasePoolPrint(void);
已知AutoreleasePoolPage size = 4096，自身占用56，那么剩余空间为4096-56=4040。
一个NSObject的大小为8字节，就是说一个AutoreleasePoolPage的剩余空间还可以容纳4040/8=505个NSObject。
所以就来一波这种操作
void
_objc_autoreleasePoolPrint(void);
int main(int argc, const char * argv[]) {
@autoreleasepool {
for (int i = 0 ; i<505; i++) {
NSObject *obj = [[NSObject new]autorelease];
}
_objc_autoreleasePoolPrint();
}
return 0;
}
然后看一下打印信息
image.png
中间省略几百个NSObject...
image.png
可以看到上面两张图合起来的话，一共出现了2个PAGE。
- 第一个PAGE标记了(full)(cold)第一个词很容易理解，就是满了，第二个词大意就是“凉了”可以理解成不活跃了。
- 第二个PAGE标记了(hot)就是(cold)的反义词咯，那就理解成活跃的意思。
总而言之，就是第一个PAGE满了且被标记成非活跃状态，第二个PAGE没满且是活跃状态。
那么问题来了，按照我们先前的计算，505个不是应该刚刚好装满一个PAGE吗？这第二页是什么鬼？明显就是多出了一个什么奇怪的东西。
我们观察一下这三个地址
objc[32613]: [0x102002000] ................ PAGE (full) (cold)
objc[32613]: [0x102002038] ################ POOL 0x102002038
objc[32613]: [0x102002040] 0x100f8d780 NSObject
前两个地址的区别就在于一个38，这里是16进制，
所以38在十进制中为 3*16+8 = 56，所以这一系列的#号为变量进入pool的起点
第三个地址就是从38变成了40，38要变成40，在16机制中就是需要38中的8再加上8，让3变成4。
所以就是这 0x102002038 里面的东西在作怪。那这个又是什么呢？
这里我先贴一下部分代码
id *autoreleaseNoPage(id obj)
{
// "No page" could mean no pool has been pushed
// or an empty placeholder pool has been pushed and has no contents yet
assert(!hotPage());
// 翻译：pushExtraBoundary 推入一个额外边界
bool pushExtraBoundary = false;
if (haveEmptyPoolPlaceholder()) {
//当push一个新页或者第一页的时候，在push之前需要先push一个poolboundary(边界)
pushExtraBoundary = true;
}
else if (obj != POOL_BOUNDARY && DebugMissingPools) {
// 异常情况，抛错
_objc_inform("MISSING POOLS: (%p) Object %p of class %s "
"autoreleased with no pool in place - "
"just leaking - break on "
"objc_autoreleaseNoPool() to debug",
pthread_self(), (void*)obj, object_getClassName(obj));
objc_autoreleaseNoPool(obj);
return nil;
}
else if (obj == POOL_BOUNDARY && !DebugPoolAllocation) {
// We are pushing a pool with no pool in place,
// and alloc-per-pool debugging was not requested.
// Install and return the empty pool placeholder.
return setEmptyPoolPlaceholder();
}
// Install the first page.
AutoreleasePoolPage *page = new AutoreleasePoolPage(nil);
setHotPage(page);
// Push a boundary on behalf of the previously-placeholder'd pool.
if (pushExtraBoundary) {
page->add(POOL_BOUNDARY);
}
// Push the requested object or pool.
return page->add(obj);
}
这里解读一下这段代码
当我们push一个对象进来时，没有page或者page满了，需要到新的一页的时候，他就会将pushExtraBoundary设置为true，在底下会判断pushExtraBoundary，如果为true，就会先push一个POOL_BOUNDARY进入page中。
所以这个POOL_BOUNDARY就是我们上文中的“奇怪的东西”，从字面翻译我们可以理解为这是一个“边界”或者叫“边界符”
总结：
- autoreleasepool由许许多多的AutoreleasePoolPage组成
- 当一个AutoreleasePoolPage装满之后，就会创建新的AutoreleasePoolPage，两个Page之间用parent/child互相关联，从而证明双向链表的说法
- 在AutoreleasePoolPage自身变量的56个字节之后，当push对象进page时，会先push一个边界符进去POOL_BOUNDARY。这个边界符也占8个字节
这里给一张图，可以更好的理解，加深印象
image.png
这篇文章先到这里，下一篇autoreleasepool将会解析push跟pop
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